基于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)信號(hào)移動(dòng)核對(duì)裝置的方法研究

何耀宇　吳洪波　黃紅

電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的深度發(fā)展與變電站建設(shè)環(huán)境的成熟.有助于電網(wǎng)的高效運(yùn)行和調(diào)度。綜自變電站的建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，在一定程度上推動(dòng)了電網(wǎng)自動(dòng)化水平的提升，從而使其達(dá)到全新的發(fā)展層級(jí)。其中，測(cè)控裝置、保護(hù)裝置等各類配套裝置在高速網(wǎng)絡(luò)通信中取得了良好的應(yīng)用效果，可帶動(dòng)調(diào)度側(cè)主站系統(tǒng)運(yùn)行水平的突破式發(fā)展。因此，在信號(hào)監(jiān)視機(jī)制下，可以推動(dòng)電網(wǎng)朝智能化的方向發(fā)展，從而給變電站的運(yùn)行提供安全層面的保障。

1自動(dòng)化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵前提在于合理配套全微機(jī)，其依托于數(shù)字運(yùn)算以及邏輯處理能力，結(jié)合軟件的配套運(yùn)行，可提供豐富的功能。在自動(dòng)化的運(yùn)行機(jī)制下，可實(shí)時(shí)查看各保護(hù)單元的定值、電流采樣值等相關(guān)數(shù)據(jù)。出線保護(hù)測(cè)控裝置電路板的通用性較好，類型具有一致性，可避免故障維修過于復(fù)雜的問題。

1.1增加信號(hào)核對(duì)點(diǎn)

在調(diào)試和驗(yàn)收期間，根據(jù)繼電保護(hù)裝置的基本特性，可分別增添移動(dòng)式監(jiān)控后臺(tái)設(shè)備，以適配虛擬機(jī)軟件以及高度穩(wěn)定的監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)借助網(wǎng)絡(luò)層的載體作用，可以接收到各小室的信號(hào)。較之于傳統(tǒng)的綜自信號(hào)模式，在采取改造措施后，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式得以升級(jí)，能夠滿足各繼電保護(hù)裝置單獨(dú)調(diào)試的需求。在此期間，調(diào)試人員可密切溝通，可避免信息溝通阻滯的情況，而工作合力也隨之形成。

1.2減少數(shù)據(jù)干擾

對(duì)于基建變電站驗(yàn)收來說，在完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作后，若采取的是各繼電保護(hù)裝置室并行調(diào)試的模式，則彼此間存在較明顯的信號(hào)干擾問題。對(duì)此，考慮到基建變電站尚未運(yùn)營的情況，應(yīng)通過切斷各裝置室的網(wǎng)絡(luò)連接來提高其獨(dú)立性，從而在保證其他裝置室的信號(hào)核對(duì)工作可快速完成的同時(shí)，還能夠提高各裝置室信號(hào)核對(duì)的可靠性，避免了結(jié)果失真的問題。

2背景技術(shù)介紹

變電站二次設(shè)備巡檢工作需得到專員的支持：一人在后臺(tái)監(jiān)控電腦前做全面的檢查，并根據(jù)需求及時(shí)采取合適的操作措施：另一人則在設(shè)備屏柜前組織實(shí)驗(yàn)，期間兩項(xiàng)專業(yè)的工作人員應(yīng)密切溝通。若監(jiān)控后臺(tái)與屏柜未設(shè)置在相同的小室內(nèi)，則需配備對(duì)講機(jī)，調(diào)整頻率并鎖定，以便溝通，但此方式依然存在效率低、實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)的問題，需要在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)突破。

針對(duì)此，一種單人操作安全監(jiān)視系統(tǒng)，可以滿足無人值班的要求。具體來說，就是在中心控制室和前端變電站分別對(duì)接有線局域網(wǎng).并在中心控制室適配音頻和視頻的收發(fā)裝置，將其與有線局域網(wǎng)連接;同時(shí)，根據(jù)中心控制室和前端變電站的特點(diǎn)，在兩者問增設(shè)有線以太網(wǎng)，并于前端變電站處適配音頻和視頻的傳送裝置，其能夠與有線局域網(wǎng)連接。在該方案中，除了需由工作人員攜帶音頻和視頻的傳送裝置外，還需安排一名人員在遠(yuǎn)程監(jiān)視并適時(shí)操作，因此存在人機(jī)效率較低的問題。

3技術(shù)方案

（1）監(jiān)控端的核心組成包含兩部分，即視頻采集模塊和后臺(tái)監(jiān)控電腦。其中，視頻采集模塊主要負(fù)責(zé)視頻信號(hào)的采集和傳輸，若其可維持穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)，后臺(tái)監(jiān)控電腦則可以接收該部分內(nèi)容，并經(jīng)視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換操作后形成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，以便進(jìn)入后續(xù)操作環(huán)節(jié)。

（2）本地顯示器。設(shè)置的接口可用于連接編碼器，同時(shí)呈現(xiàn)視頻圖像。

（3）傳輸裝置。在生成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包后，由以太網(wǎng)電力載波主機(jī)編碼，進(jìn)而高效傳輸電力線載波。在該傳輸模式下，可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包跨繼保小室的遠(yuǎn)距離傳輸。

（4）控制端。手持平板電腦為核心裝置，其可以完成對(duì)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的接收、解析及顯示操作。手持平板電腦配套觸摸屏，相關(guān)工作人員可以及時(shí)操作，人機(jī)交互水平較高。此外，手持平板電腦還配備捕獲軟件，其作用在于對(duì)操作指令執(zhí)行編碼和打包操作。

（5）無線局域網(wǎng)。在經(jīng)過前述的編碼和打包操作后，通過無線局域網(wǎng)傳輸觸摸屏操作指令，使其可傳至觸摸板模擬器上。此裝置設(shè)有USB接口，根據(jù)需求，可以將后臺(tái)監(jiān)控電腦與之連接，進(jìn)而將觸摸屏操作指令傳送至后臺(tái)監(jiān)控電腦。

4實(shí)施方案的具體內(nèi)容

后臺(tái)遠(yuǎn)傳裝置包含控制端、監(jiān)控端、編碼器、傳輸裝置、觸摸板模擬器以及本地顯示器，彼此間形成連接關(guān)系，協(xié)同推動(dòng)后臺(tái)遠(yuǎn)傳裝置的運(yùn)行。

監(jiān)控端將視頻信號(hào)傳輸給編碼器，在接收到該部分信號(hào)后，編碼器開始對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行操作，包含編碼、壓縮，進(jìn)一步由傳輸裝置發(fā)送至控制端，經(jīng)過解析后可完整呈現(xiàn)，以生成的視頻信號(hào)為依據(jù)，由工作人員操作，下發(fā)操作指令后，帶動(dòng)傳輸裝置運(yùn)行，使其發(fā)送至觸摸板模擬器處，再向監(jiān)控端傳輸操作指令，利用后臺(tái)界面按流程有序操作。在該全過程中，無論是信號(hào)的處理、傳輸還是執(zhí)行，均具有順暢的特點(diǎn)。

4.1實(shí)施案例一

監(jiān)控端以視頻采集模塊和后臺(tái)監(jiān)控電腦為核心.通過視頻采集模塊的運(yùn)行，可以高效采集并傳送視頻信號(hào)，進(jìn)而由后臺(tái)監(jiān)控電腦接收：得益于傳輸電纜的高效、穩(wěn)定特征，編碼器可連接至視頻輸出端口，通過對(duì)視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換，生成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。傳輸電纜的形式豐富，例如VGA、HDMI視頻傳輸電纜等。關(guān)于后臺(tái)監(jiān)控電腦的工作流程，如圖1、圖2所示。

4.2實(shí)施案例二

傳輸裝置采用的是電力載波無線設(shè)備，具體含以太網(wǎng)交換機(jī)、載波主機(jī)、載波無線熱點(diǎn)設(shè)備。其中，以太網(wǎng)交換機(jī)能夠與編碼器和出模板模擬器穩(wěn)定連接.在以太網(wǎng)交換機(jī)運(yùn)行后，可以完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的交換操作，所產(chǎn)生的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包由載波主機(jī)編解碼，實(shí)現(xiàn)電力線載波傳輸，進(jìn)而將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包傳輸至控制端。可見，能夠形成一套流暢的傳輸機(jī)制，完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包跨繼保小室的遠(yuǎn)距離傳輸。

4.3實(shí)施案例三

傳輸裝置的核心組成為無線路由器，在該裝置的支持下，可以完成近距離以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的無線傳輸操作。具體而言，若在某繼保小室內(nèi)同時(shí)存在操作平柜和監(jiān)控后臺(tái)，則可以發(fā)揮出無線路由器的替代作用，具體可以替代以太網(wǎng)的交換機(jī)、載波傳輸主機(jī)以及載波無線熱電設(shè)備，此時(shí)能夠快速地完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的無線傳輸操作。

不僅如此，該裝置除了接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包外，還可完成解析和顯示操作，工作人員可根據(jù)需求及時(shí)查看視頻信號(hào)，整個(gè)操作流程效率較高，且信號(hào)的呈現(xiàn)具有完整性，避免了信號(hào)缺失的問題。觸摸板模擬器配備了USB接口，可以用于對(duì)接后臺(tái)監(jiān)控電腦，在完成編碼和打包操作后，觸摸屏操作指令能夠被發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控電腦，首先接收該部分操作指令，隨后再按照指令中的要求依次操作，將各項(xiàng)工作落實(shí)到位。

由此可見，該實(shí)施方案能夠高效地組合各技術(shù)特征，且彼此間無沖突、矛盾等問題，因此可操作性較強(qiáng)，也可根據(jù)需求靈活組合，擴(kuò)寬了適用范圍。但需強(qiáng)調(diào)的是，只要能夠確保各類技術(shù)特征的組合均不出現(xiàn)矛盾現(xiàn)象，便有理由說明其是研究的正常范圍，不會(huì)對(duì)研究工作的開展以及最終的研究結(jié)果造成不良影響，因此該精簡(jiǎn)描述的方式具有可行性。

5結(jié)語

綜上所述，變電站檢測(cè)是一項(xiàng)高度復(fù)雜化、專業(yè)化的工作，其需要得到監(jiān)控后臺(tái)信號(hào)遠(yuǎn)傳裝置的支持，除基礎(chǔ)的控制端和監(jiān)控端外，還適配了編碼器，該裝置可以連接傳輸裝置，并且通過傳輸裝置與控制端的穩(wěn)定連接，能夠以較快的速度將監(jiān)控端視頻信號(hào)傳輸至控制端。此外，觸摸板模擬器可以負(fù)責(zé)操作指令的傳輸工作，由監(jiān)控端快速接收，操作人員可實(shí)時(shí)觀察到監(jiān)控后臺(tái)的運(yùn)行情況，規(guī)避了以往信息傳輸和呈現(xiàn)不及時(shí)、不完整的問題。總體來看，該裝置在穩(wěn)定性、效率性等方面均有突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，具有一定的參考價(jià)值。